Освоение и испытание скважин

Освоение- это комплекс работ, проводимых с целью очистки призабойной зоны скважины от загрязнения и получения промышленного притока пластовой жидкости.

Для освоения в эксплуатационную колонну спускают НКТ, нижний конец устанавливают на 50-150 м выше интервала перфорации. Устье скважины герметизируют с помощью фонтанной арматуры, которая монтируется на крестовине, закрепленной на верхнем фланце колонной головки. На боковых отводах фонтанной арматуры устанавливают манометры, пробоотборник, расходомер. К отводам фонтанной арматуры подсоединяют также сбросовую линию с краном высокого давления, которая служит для отвода из скважины пластовой жидкости при освоении.

Факельный стояк должен размещаться на расстоянии не менее 100 м от скважины.

Существует несколько способов освоения скважин и в основе каждого лежит создание депрессии на пласт, т.е. снижение давления в скважине против пластового.

Величину депрессии для получения притока выбирают в зависимости от типа коллектора, вида пластового флюида, коллекторских свойств пласта. В газовых скважинах при одинаковом типе коллектора величина депрессии существенно меньше, чем в нефтяных скважинах.

Существует несколько способов вызова притока из пласта:

1. Если высокое пластовое давление, хорошие коллекторские свойства, ПЗС мало загрязнена, то снижают плотность промывочной жидкости (заменяют на воду, либо нефть).
2. Если низкое пластовое давление, плохие коллекторские свойства, ПЗС сильно загрязнена во время бурения, цементирования и перфорации, то необходимо не только снизить плотность бурового раствора, но также аэрировать воду, либо снижать уровень жидкости в обсадной колонне. Заменять промывочную жидкость на воду рекомендуется постепенно.

Наиболее эффективный способ освоения – постепенное увеличение степени аэрации воды после замены ею промывочной жидкости в обсадной колонне. Для этого в межтрубное пространство закачивают воду с воздухом с помощью насоса и компрессора, постепенно увеличивая подачу воздуха. Регулируя плотность жидкости, уменьшается противодавление на пласт. Для уменьшения расхода воздуха и более плавного снижения противодавления на пласт, к воде необходимо добавлять пенообразующее ПАВ. После получения притока подачу воздуха прекращают.

Компрессорный способ – в межтрубное пространство нагнетают воздух, который оттесняет воду вниз к башмаку НКТ. Жидкость газируется и вытесняется через внутреннюю полость НКТ на дневную поверхность. По мере насыщения жидкости воздухом, плотность ее снижается и противодавления на пласт уменьшается. Кроме того, после выброса каждой порции жидкости из труб снижается уровень жидкости в скважине. После получения притока компрессор отключают.

Недостаток компрессорного способа – большие колебания давления. При резком снижении давления на пласт в момент выброса очередной порции жидкости из скважины происходит интенсивный приток нефти из пласта. При этом скелет породы может разрушаться и в скважину будет выноситься большое количество песка и образовываться песчаная пробка.

Поршневание – снижение уровня жидкости в скважине. В НКТ на канате спускают специальный поршень. Жидкость заходит во внутреннюю полость и попадает в пространство над клапаном. При подъеме поршня клапан закрывается и жидкость, находящаяся над ним вытесняется вверх и переливается через верхний открытый конец НКТ.

Глубина погружения поршня под уровень жидкости зависит от прочности каната и достигает 300 м. Этот способ можно применять в том случае, когда нет опасности выброса и не требуется герметизировать устье скважины. Времени на вызов притока при этом способе затрачивается больше, чем при других способах.

Если продуктивный пласт имеет низкое пластовое давление и ПЗС загрязнена в процессе бурения, то для освоения скважины можно использовать опробователи, спускаемые на колонне труб. В этом случае для интенсивности притока целесообразно до перфорации снижать давление в обсадной колонне до величины пластового давления или даже ниже его.

Для того, чтобы очистилась от загрязнения ПЗС, скважине дают некоторое время поработать. Если получен фонтанирующий приток из нефтяного пласта, то струю жидкости направляют через верхний боковой отвод фонтанной елки и штуцер в амбар. Диаметр штуцера должен выбираться таким, чтобы не возникло чрезмерной депрессии и не началось разрушения скелета породы и цементного камня. В течение 1,5-2 часов используют штуцер диаметром 6-8 мм, а затем – диаметром 5 мм. При таком диаметре скважина работает до тех пор, пока не стабилизируется давление у устья и дебит.

В случае притока из газоносного пласта скважина 2-3 часа фонтанирует с целью удаления жидкости, находящейся в эксплуатационной колонне и очистки забоя, а затем поток направляют через боковой отвод и штуцер. Газ, выходящий из скважины, сжигают в факеле.

После стабилизации давлений и дебита скважину считают освоенной и приступают к исследованию. Исследование проводится с целью определения всех промысловых характеристик при установившихся режимах работы: дебита, газового фактора, забойного и пластового давлений, температуры, коэффициента продуктивности скважины, проницаемости пласта, состава и свойств пластовой жидкости.

Режим работы считают установившимся, если при данном диаметре штуцера забойное и устьевое давления и дебит стабильны. Обычно скважину исследуют на 4-6 режимах и по полученным данным строят индикаторную кривую «дебит-депрессия», таким образом, выявляют оптимальный режим притока.

Исследование одного пласта занимает несколько суток. Исследование при одном режиме считают законченным, если два последовательных измерения давлений и дебитов совпадают. Устьевое давление обычно измеряют через каждые 3 часа, забойное давление и дебит – 1-2 раза в сутки. Для измерения забойного давления используют глубинные манометры, а для устьевого – образцовые манометры. Через сутки после регистрации кривой восстановления давления делают дополнительное измерение пластового давления в закрытой скважине.

По окончании исследований проводят кратковременную пробную эксплуатацию на оптимальном режиме по согласованию с НГДУ.

Если в разведочной скважине предстоит испытать несколько пластов, то операцию начинают с нижнего пласта, по окончании исследования скважину задавливают промывочной жидкостью, устанавливают цементный мост в интервале выше этого пласта и проверяют герметичность моста. Если мост герметичен, то обсадную колонну перфорируют против второго вышележащего пласта, вызывают приток и исследуют скважину. Испытание считают законченным, если по всем объектам получены результаты, позволяющие составить качественную характеристику каждого пласта и определить основные параметры.

Если при испытании объекта получают большой дебит, то к испытанию вышележащих пластов приступают только с разрешения НГДУ, т.к. после установки моста коллекторские свойства этого пласта ухудшатся и дебит скважины может быть снижен.

Для исследования первого объекта разведочной скважины используют буровую установку, а исследования последующих объектов проводят с подъемников.

На исследование каждого объекта геологической службой составляется план, утверждаемый руководителем УБР и согласовывается с НГДУ. По окончании испытания составляется акт и по результатам определяют о передаче скважины либо в эксплуатацию на баланс НГДУ, либо в консервацию. Если результаты отрицательные, то принимают решение о ликвидации скважины.

Скважина передается в консервацию в том случае, если получен промышленный приток, но площадь (участок) не подготовлена к эксплуатации. Консервацию делают таким образом, чтобы скважину можно было повторно ввести в эксплуатацию и при этом коллекторские свойства пласта за время консервации не ухудшились.

Способ консервации будет зависеть от величины пластового давления. Для консервации над интервалом перфорации устанавливают цементный мост, а участок продуктивного пласта заполняется промывочной жидкостью, не вызывающей ухудшения коллекторских свойств. На период консервации НКТ остаются в эксплуатационной колонне над цементным мостом.

При ликвидации скважины устье закрывают глухой задвижкой, заглушка и все болты должны быть скреплены сваркой. Если в скважине есть обсадные трубы не зацементированные, то их извлекают на поверхность. Над устьем скважины устанавливают бетонную тумбу размером 1х1х1.

Для безопасных условий работ при освоении скважин необходимо поддерживать порядок вокруг скважины, хорошую освещенность территории и систематический контроль за исправностью всего механического и электрооборудования.

Во избежание пожаров и взрывов на буровой и вблизи нее с момента начала разбуривания продуктивного пласта не разрешается курить, использовать неисправное электрооборудование, при работе которого может возникнуть искра.

На буровой должен находиться комплект пожарных инструментов, пенные огнетушители и запас песка.

При вызове притока из пласта необходимо контролировать уровень загазованности вокруг скважины, компонентный состав газа. Не допускать превышения допустимых норм концентрации вредных газов в атмосфере. На буровой должна быть аптечка с набором необходимых медикаментов. Если уровень загазованности превышает норму, то члены бригады должны быть обеспечены противогазами.

Пластовую жидкость, выходящую из скважины необходимо собирать в амбаре, а газ сжигать в факеле. Стояк для сжигания газа должен иметь высоту не менее 10 м. Все выкидные линии должны иметь небольшой уклон от скважины, обеспечивающий слив жидкости самотеком. Их укладывают на специальные стойки-опоры и крепят так, чтобы вибрация, возникающая при фонтанировании скважины, не могла привести к разрушению линии.

При возникновении открытого фонтана необходимо прекратить подачу электроэнергии, потушить все топки на буровой, вызвать машины пожарной охраны и принять меры к сбору жидкости, изливающейся из скважины.

О начавшемся фонтанировании бурильщик обязан немедленно сообщить руководству предприятия. При ликвидационных работах все рабочие должны быть обеспечены спецодеждой из непромокаемого материала.

Контрольные вопросы

1. Какие перфораторы применяют при вторичном вскрытии пласта?
2. От каких факторов зависит выбор типа перфоратора?
3. Какие требования необходимо выполнять перед проведением перфорации?
4. Что такое освоение скважины?
5. От чего зависит величина депрессии на пласт?
6. Какие существуют способы освоения?
7. От чего зависит выбор способа освоения продуктивного пласта?
8. При каких геологических условиях целесообразно применять каждый способ освоения скважины?
9. Чем отличается освоение в разведочной скважине?
10. Как передается скважина в эксплуатацию?
11. Как должна соблюдаться безопасность труда и ООС при освоении скважин?